オルサットガス分析装置

オルサットガス分析装置またはオルサット装置は、ガスサンプル（通常は化石燃料の排ガス）の酸素、一酸化炭素、二酸化炭素含有量を分析するために使用される実験装置です。機器技術に大きく置き換えられていますが、オルサットは信頼性の高い測定方法であり、比較的簡単に使用できます。^[1]

この装置はルイ・オルサによって発明され、1875年に鉱山年鑑で報告された。^{[2] [3]} 1873年にはトーマス・エグルストンによる以前の報告もあった。^[4]

この装置は、較正済みの水またはグリセリンジャケット付きガスビュレットにガスを供給する吸入バルブで構成され、このビュレットは、測定に使用されているガスを吸収する化学溶液を含む 2 つ以上の吸収ピペットにチューブで接続されます。吸入口と各吸収ピペットにはストップコックが付いており、装置を通るガスの動きを正確に制御できます。安全性と携帯性を考慮して、装置は通常、ハンドル付きの木箱に収納されています。

最も一般的な吸収剤は次のとおりです。

• 二酸化炭素用の水酸化カリウム（苛性カリ）
• 酸素用のピロガロール（ピロガリン酸）
• 一酸化炭素用の塩化銅(I)（アンモニア性塩化第一銅）

残ったガスはすべて窒素であると想定されますが、他の吸収剤や容器を使用して追加のガスを分離することもできます。たとえば、アスベスト上のプラチナを使用してサンプルの水素含有量を測定できます。また、たとえばフィッシャー型オルサットガス分析装置では、プラチナ電極を使用して残りのガスを水素で爆発させます。

ガスビュレットの底部は、レベリングボトルに接続されています。このレベリングボトルには通常、着色用の微量の化学指示薬 (通常はメチルオレンジ) を含むわずかに酸性の水が入っています。水に少量の酸を加えると、二酸化炭素の溶解度が低下します。レベリングボトルは上下に動かすことができるため、一定の圧力で測定値を取得したり、さまざまな吸収媒体が入ったピペットとの間でガスを転送したりできます。装置内のガスの動きは、レベリングボトルとさまざまなコックを使用して完全に制御されます。

ゴム製のチューブを使って、分析対象のガスをビュレットに吸い込み、数回フラッシュします。吸収ピペットを遮断するストップコックを使用して、計算を容易にするために通常 100ml をメインビュレットに吸い込み、水位フラスコとビュレットの間の水位が合うまで水平フラスコを上げます。これにより、サンプルの体積が既知になり、室内の圧力と平衡状態になります。さらに、水またはグリセリン ジャケットによって、サンプルが室温に保たれます。

次に、コックを開いて水平フラスコを持ち上げて、ガスを水酸化カリウム（苛性カリ）ビュレットに送ります。これにより、水がビュレットに吸い上げられ、ガスが吸収容器に押し込まれます。ガスは約 2 分間放置された後、取り出され、残りのガスはコック機構によって分離されます。このプロセスは、完全に吸収されるように繰り返されます。その後、水平フラスコをもう一度調整して、両方の容器の液面が同じになるようにし、新しいガスの体積を測定します。最初に 100 ml のガスが存在していた場合、新しい体積は吸収された二酸化炭素の割合を示します。吸収後のサンプルに 88 ml のガスが含まれていた場合、二酸化炭素 12% として記録されます。

同じ技術が、ピロガロールを使用して酸素に対して、またアンモニア性塩化第一銅を使用して一酸化炭素に対して繰り返されますが、追加の吸収媒体に応じてプロセスが異なる場合があります。たとえば、水酸化カリウムは二酸化硫黄も吸収するため、SO2 を測定する手順を最初に実行する必要があります。

その他のタイプ

• Orsat-Aimer 製品 Orsat 装置
• オルサット・フィッシャー装置
• オルサット・ランジ装置
• オルサット・フリードリヒス装置
• ソナオルサット装置
• フィッシャー式オルサットガス分析計

• ボイラー室と発電所の化学：ウィルフレッド・フランシス、1955年
• 定量無機分析の教科書：アーサー・I・フォーゲル、1961年。
• バージェス・H・ジェニングス著『内燃機関の分析と実践』1944年。
• A. マイヤー。燃焼ガスタービン。機械工学、第 61 巻、1939 年。

• オルサット装置における化学吸収反応